Устройство для вычисления координат Советский патент 1975 года по МПК G06F15/42 

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в медицине для определения координат концов интервалов интерполирования изопотенциальных линий интегральных электрокардиотопограмм.

Известно устройство для вычисления координат, содержащее регистр, вход которого соединен с первым входом устройства, блок суммирования-запоминания, первый вход которого соединен с выходом регистра, а первый выход - с первым входом дешифратора.

Недостатком известного устройства является необходимость больших затрат оборудования.

Цель изобретения - сокращение количества оборудования устройства.

Эта цель достигается тем, что предложенное устройство содержит дополнительный регистр, блок реверсивного счета, блок регистров координат, блок элементов «И, генератор импульсов и элемент задержки, вход которого соединен со вторым входом дешифратора и первым выходом блока регистров координат, соответствующие входы которого соединены с выходом блока реверсивного счета, вторым и третьим выходами блока суммирования-запоминания, выходом дешифратора, первым и вторым выходами блока элементов «И, входы которого соединены с выходами генератора импульсов, элемента задержки и дешифратора, третий выход - со вторым входом блока суммирования-запоминания, третий вход которого соединен с одним выходом дополнительного регистра, другой выход которого, четвертый выход блока суммирования-запоминания и третий выход блока элементов «И соединены со входами блока реверсивного счета. Вход дополнительного регистра и второй выход блока регистров координат соединены соответственно со вторым входом и выходом устройства.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства, на фиг. 2 - схемы блоков суммированиязапоминания, реверсивного счета и блока элементов на фиг. 3 - схема блока регистров координат; на фиг. 4 - схема расположения электродов при снятии электрокардиотопограмм.

Устройство для вычисления координат содержит регистры 1, 2, блок суммирования-запоминания 3, блок реверсивного счета 4, дешифратор 5, элемент задержки 6, блок регистров координат 7, генератор импульсов 8 и блок элементов «И 9.

Блок суммирования-запоминания 3 содержит вычитающий узел 10, схему сравнения 11, счетчик импульсов 12, элементы «И 13,

элемент задержки 14, адресный узел 15, числовой узел 16, ждущий мультивибратор 17, триггер 18 и элементы «И 19. Блок реверсивного счета 4 содержит реверсивный счетчик 20 и элемент задержки 21. Блок элементов «И 9 содержит элементы «И 22-24. Блок регистров координат 7 (фиг. 3) содержит регистры координат 25-36, элементы «И 37-49, элементы «НЕ 50-54, элементы «ИЛИ 55-59, регистры уровня 60-62, схемы сравнения 63-65, ждущие мультивибраторы 66-71 и счетчики 72, 73. На фиг. 4 обозначены ряды отведений 74- 77, отведения 78-81, образующие один элемент. Работа устройства при снятии интегральных электрокардиотопограмм нериодов R, Q, 5 (по электропозитивности и электронегативности) основана на принципе регистрации максимальных величин положительного и отрицательного зарядов, фиксируемых диполем за период кругового движения в каждом из множества отведений в период Q, /, 5. Для вычерчивания на экране изопотенциальных линий из устройства для вычисления координат поступают координаты . УН, XK, УК концов интервалов интерполирования изопотенциальных линий, причем координаты концов интервалов интерполирования определяются последовательно для каждой изопотенциальной линии, проходящей между каждыми четырьмя отведениями, например 78- 81 (фиг. 4), составленными каждыми двумя отведениями ряда (начиная с нижнего например, 74) и двумя отведениями соседнего верхнего ряда (например, 75). Координаты концов интервалов интерполирования изопотенциальных линий для каждой изопотенциальной линии, проходящей между четырьмя отведениями, определяются на прямых, соединяющих каждые два вертикально (например, 78, 80 и 79, 81) и горизонтально расположенных отведения (например, 78, 79 и 80, 81). Пробная часть координат Х, УН, Хк. УК интервалов интерполирования изопотенциальных линий определяется в блоке суммированиязапоминания 3 по величине разности значений электронегативности в двух отведениях, между которыми проходит изопотенциальная линия, а целая часть координат определяется в блоке регистров координат 7 по порядковому номеру поступления величин электронегативности с очередных четырех отведений. Величины электронегативности с каждых четырех отведений поступают последовательно по две, начиная с двух левых отведений, расположенных вертикально например 78, 80, и затем по часовой стрелке (фиг. 4). Величины электронегативности в двух отведениях занисываются в регистры 1, 2. Величина разности между ними определяется в блоке суммирования-запоминания 3, и при поступлении импульсов в блок суммирования- запоминания 3 с генератора импульсов 8 в блок регистров координат 7 поступает дробная часть координаты Хн, УН одного конца интервала интерполирования каждой изопотенциальной линии, нроходящей между этими отведениями. Одновременно с поступлением импульсов в блок суммироваБИЯ-заноминания 3 поступают импульсы с генератора им11ульсов 8 в блок реверсивного счета 4, в котором двоичное число соответствует уровню изопотенциальной линии при каждом поступлении дробной части координат из блока суммирования-запоминания 3 в блок регистров координат 7. В блоке регистров координат 7 координаты Хц, УН и уровень изопотенциальных линий записываются в соответствующие регистры и при поступлении двух координат для одного уровня изопотенциальной линии, две координаты которой уже определены, поступающие координаты записываются в блоке регистров координат 7 как Хц, УК. По окончании определения координат концов интервалов интерполирования всех изопотенциальных линий, проходящих между четырьмя отведениями, с дещифратора 5 поступает сигнал в блок элементов «И 9, и импульсы генератора импульсов 8 поступают в блок регистров координат 7 для последовательного считывания координат (н. УН. XL УК) концов интервалов интерполирования каждого уровня изопотенциальной линии. Для определения координат интервалов интерполирования изопотендиальных линий в регистры i и 2 поступают величины электронегативности в первой паре отведений эле.мента. В вычитающем узле 10 блока суммирования-запоминания 3 определяется разность чисел, записанных в регистрах 1 и 2, причем из содержимого регистра всегда вычитается число, находящееся в регистре 1. В регистр 2 поступают двоичные числа, характеризуюц;ие величину электронегативности в верхнем отведении (например, 78, 79) и в правом отведении (например, 79, 81) соответственно в каждой паре отведений элемента, расположенных вертикально (78, 80 и 79, 81) и горизонтально (78, 79 и 80, 81). Эта разность является первой половиной кода, поступающего в адресный узел 15. Из числового узла 16 код не поступает, так как вторая часть кода, поступающая в адресный узел 15 из счетчика 12, равна нулю. Нервый импульс, поступающий с генератора импульсов 8, не проходит в счетчик импульсов 12 через элемент «И 19, так как триггер 18, управляемый знаком полученной разности в вычитающем узле 10, переведен во второе устойчивое положение и с приходом первого импульса переводится в первое устойчивое положение. Первый импульс с генератора импульсов 8 поступает также через элемент задержки 21 на вход реверсивного счетчика 20, и из первоначально записанного в него двоичного числа, равного двоичному числу в регистре 1, вычитается единица (при отрицательной разногти в вычитающем узле 10 двоичное число в счетчике 20 уменьшается, а при положительной разности двоичное число в счетчике 20 увеличивается на единицу при каждом поступлении на его вход импульсов).

Второй ИМПУЛЬС, поступающий с генератора импульсов 8 через элемент «И 22 блока элементов «И 9, элемент «И 19, элемент задержки 14. элемент «И 13 поступает в счетчик 12 и из числового узла 16 поступает в блок регистров координат 7 семиразрядное двоичное число, шесть младших разрядов которого соответствуют дробной части координаты (Y,,) конца интервала интерполирования первой изопотенциальной линии между первой парой отведений элемента. Седьмому разряду во всех числах, поступающих из числового узла 16, соответствует единица.

ИМПУЛЬС с выхода элемента «И 13 поступает в блок регистров координат 7 на элементы «И 37, 38, 40 и 42 и через элемент «И 37 - на ждущий мультивибратор 68 (так как в младших разрядах регистра 25 и 26 двоичные числа павны нулю), который возбуждается и обеспечивает запись в старшие разряды пегистпов 25, 26 двоичных чисел из счетчиков 73 и 72 соответственно. Затем семиразрядное двоичное число поступает из блока суммирования-запоминания 3 в блок регистров коорлинат 7. шесть младших разрядов которого поступают через элемент «И 47 (в счетчике дешифратора 5 код 000) для записи в шесть младших разрядов регистра 25. При этом единица седьмого разряда через элементы «И 46. 49 не проходит.

Записанное в младших разрядах регистра 25 число возбуждает на выходе элемента «ИЛИ 55 сигнал, отличный от НУЛЯ, который поступает на элемент «И 38. Сигнал на выхоле элемента «НЕ 50 становится равным НУЛЮ, и в регистре уровня 60 фиксируется лвоичное число, поступающее из счетчика 20 (уровень изопотенциальной линии). Затем на вход реверсивного счетчика 20 поступает импульс, задержанный э,тементом задержки 21, и двоичное число в счетчике 20 уменьшается на рдиницу.

Третий ИМПУЛЬС, поступающий с генератора импульсов 8, проходит в счетчике 12 в той же последовательности, как второй ИМПУЛЬС. и из числового узла 16 поступает семиразрядное двоичное число, шесть младщих разрядов которого соответствуют дробной части координаты конца интервала интерполирования второй изопотенциальной линии между этими же отведениями. Шестиразрядное двоичное число записывается в указанной выше последовательности в младшие разряды регистра 29, так как импульс поступает с выхода элемента «И 13 через элемент «И 38 в схему сравнения 63 и с ее второго выхода (двоичное число в регистре не равно двоичному числу, поступающему из счетчика 20) через элемент «И 39 поступает на ждущий мультивибратор 67. Двоичное, число в регистре уровня

изопотенциальной линии 61 фиксируется, равным двоичному числу в счетчике 20. а на элемент «И 40 с выхода элемента «ИЛИ 56 поступает сигнал.

Четвертый импульс с генератора импульсов 6 через элементы «И 22. 19 поступает на схему сравнения 11 и, так как двоичное число в счетчике 12 равно двоичному числу в вычитающем узле 10, схема сравнения 11 вырабатывает импульс, который возбуждает ждущий

мультивибратор 17, и четвертый импульс не

проходит через элемент «И 13 в счетчик 12.

Импульс со схемы сравнения 11 поступает

также в счетчик дешифратора 5 (код становится 001) и на сброс регистров 1 и 2, реверсивного счетчика 4, вычитающего узла 10, счетчика 12, а также поступает через элемент задержки 6. через элемент «И 24 блока элементов «И 9 и блок регистров координат 7 -

в счетчик 72 и на выход устройства.

Двоичное число в счетчике 72 возрастает от НУЛЯ до числа, соответствующего числу отведений в ряду, после чего импульс с его выхода поступает на вход счетчика 73, и двоичное число в нем увеличивается на единицу, а двоичное число в счетчике 72 сбрасывается. В вычитающем узле 10 блока суммирования-запоминания 3 определяется разность ВТОРОЙ пары чисел, -записанных в регистры 1 и 2.

Разность положительна, и пятый импульс поступает с генератора импульсов 8 в счетчик 12. Шестиразрядное двоичное число поступает из блока суммирования-запоминания 3 через элемент «И 48 и записывается в младщие разряды регистпя Я2. так как импульс с выхода элемента «ИЛИ 13 поступает через элемент «И 40 на схему сравнения 64, которая вырабатывает ИМПУЛЬС (число в регистре уровня 61 равно ДВОИЧНОМУ числу в счетчике 20), поступающий с ее первого выхода на ждущий мультивибратор 70.

Единица седьмого разряда чис,ла, поступающего из блока суммирования-запоминания 3 через элемент «И 46, увеличивает на единицу двоичное число в старших разрядах регистра 31, записанное из счетчика 73.

Первые выходы схем сравнения 63-65 соединены со входами элементов «ИЛИ 58, 59. выходы которых соединены соответственно с

элементами «НЕ 53, 54 для блокировки поступления импульса через один из элементов «И 39, 41 при равенстве двоичного числа в одном из регистров уровня 60-62 числу в счетчике 20.

Шестой импульс, поступающий с генератора импульсов 8, со схемы сравнения 11 (число в счетчике 12 равно числу в вычитающем узле 10) поступает на указанные выше узлы блока регистра координат 7, и в регистры I и 2 записывается третья пара чисел элемента (в счетчике дешифратора 5 - код 010).

Поскольку разность третьей пары чисел отрицательна, то седьмой импульс, поступающий с генератора ИМПУЛЬСОВ 8. гм1 нчщпет

двоичное число в счетчике 20 на единицу в

указанной выше последовательности, а в счетчик 12 не проходит.

Восьмой импульс генератора импульсов 8 поступает в счетчик 12, и двоичное число, поступающее из блока суммирования-запоминания 3, шесть младших разрядов которого соответствуют дробной части координаты конпа интервала интерполирования первой изопотенциальной линии между третьей парой отведений элемента, записывается в младшие разряды регистра 33, проходя через элемент «И 47. Единица седьмого разряда, поступая через элемент «И 49, увеличивает на единицу двоичное число в старших разрядах регистра 34.

При поступлении девятого импульса с генератора импульсов 8 шестиразрядное двоичное число записывается в младшие разряды регистра 27, а единица седьмого разряда увеличивает двоичное число в старших разрядах регистра 28.

При поступлении десятого импульса с генератора импульсов 8 с выхода схемы сравнения 11 поступает импульс на указанные выше узлы, и в регистры 1, 2 записывается четвертая пара чисел (в счетчике дешифратора 5 - код 011).

Разность четвертой пары положительна, и при поступлении одиннадцатого импульса с генератора импульсов 8 шестиразрядное двоичное число, поступающее через элемент «И 48, записывается в младшие разряды регистра 36. Единица седьмого разряда через элементы «И 46, 49 не проходит.

При поступлении с генератора импульсов 8 двенадцатого импульса с выхода схемы сравнения 11 поступает импульс, в счетчике дешифратора 5 двоичное число становится равным 100, и импульсы с генератора импульсов 8 не проходят через элемент «И 22 в счетчик 12, импульс с выхода схемы сравнения 11, задержанный элементом задержки 6, также не проходит через элемент «И 24.

Импульсы генератора импульсов 8 через элемент «И 23 поступают в блок регистров координат 7 для последовательного считывания координат (Х„, У„; Хк; YK) концов интервалов интерполирования изопотенциальных линий элемента. Первый импульс поступает на элементы «И 43-45 н проходит через элемент «И 45 для считывания координат из регистров 33-36. После считывания координат из регистров 33-36 двоичные числа в этих регистрах сбрасываются.

При поступлении второго импульса с генератора импульсов 8 осуществляется считывание координат из регистров 29-32, при поступлении третьего импульса - считывание

координат из регистров 25-28. Одновременно импульс поступает на вход дешифратора 5, и двоичное число в счетчике дешифратора 5 становится равным 000. Этот же импульс, задержанный элементом задержки 6, поступает через элемент «И 24 на указанные выше узлы блока регистров координат 7, и в регистры 1, 2 записывается первая пара чисел следующего элемента.

Устройство для вычисления координат позволяет получить много значительно дополняющих электрокардиографию информативных признаков: зоны перекрытия, нулевые зоны, форма рельефа электрического поля сердца,

характер кругового движения, размеры проекгшн и взаимоотношения нулевых зон между собой и с величиной потенциалов на картах гпотивопо.чожной полярности, участки со сниженным потенциалом (воронки), плотность

изопотрнциальных линий.

Это позволяет определить целый ряд пато.огических изменений в сердечно-сосудистой системе, тпудно диагностируемых по двенадпати стацдартныл отведениям,

Предмет изобретения

Устройство для вычисления координат, содержащее регистр, вход которого соединен с

первым входом устройства, блок суммирования-запоминания, первый вход которого соединен с выходом регистра, а первый выход - с первым входом дешифратора, отличающееся тем, что. с целью сокращения количестна оборудования, оно содержит дополнительный регистр, блок реверсивного счета, блок регистров координат, блок элементов «И, генератор импульсов и элемент задержки, вход которого соединен со вторым входом

дещифратора и первым выходом блока регистров координат, соответствующие входы которого соединены с выходом блока реверсивного счета, вторым и третьим выходами блока суммирования-запоминания, выходом

дешифратора, первым и вторым выходами блока элементов «И, входы которого соединены с выходами генератора импульсов, элемента задержки и дешифратора, третий выход - со вторым входом блока сум.мирования-запоминания, третий вход которого соединен с одним выходом дополнительного регистра, другой выход которого, четвертый выход блока суммирования-запоминания и тпетий выход блока элементов «И соединены со

входами блока реверсивного счета, а вх/ дополнительного регистра и второй выход блока регистров координат соединены соответственно со вторым входом и выходом устройства.

S

fT

иг 2

Фuг.J